凸輪磨削溫度場及熱應力的分析與研究.pdf

1、凸輪作為機械的回轉或滑動件，廣泛應用于各種自動化和半自動化機械裝置中，其加工質(zhì)量的好壞直接影響運動的實現(xiàn)和機構的運行效率。因此，對凸輪磨削區(qū)溫度場的研究已成為非常重要的研究課題。
　　 本文在綜述了凸輪磨削溫度場國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和存在的問題的基礎上，開展了相關的研究工作，主要包括：邊界元法(BEM)的發(fā)展及應用，并確定將邊界元法（求解規(guī)模小且精度高）作為凸輪磨削溫度場、熱應力的主要研究方法；基于瞬態(tài)熱傳導及熱彈性力學理論的熱-力

2、耦合模擬中的關鍵技術，對凸輪磨削加工模擬仿真；預測了熱應力對凸輪加工精度的影響，用BEM理論對凸輪磨削區(qū)溫度場進行仿真數(shù)值計算，并將其計算結果和已有的ANSYS仿真模擬結果進行比較；對磨削過程中的熱耗散進行了分析研究，并提出了相應的解決磨削熱過量的方法。
　　 首先用熱源法對磨削區(qū)溫度場進行了分析研究，并確定了凸輪磨削時的熱源形式，從理論上建立了邊界元法中熱傳導溫度場的數(shù)學模型；接著建立了凸輪磨削的三維模型、劃分邊界單元、定義邊

3、界條件，運用FORTRAN語言按邊界元理論編寫了凸輪磨削溫度場動態(tài)仿真計算程序。通過數(shù)值計算分析，得出了不同時刻凸輪表面的溫度場、應力、應變的分布情況，并將邊界元仿真計算所得的結果與已有的ANSYS有限元仿真計算結果進行比較以驗證理論計算的精度和可靠性。最后，利用VB軟件編寫了用于分析凸輪磨削熱分析的軟件，為實際生產(chǎn)加工提供了方便。
　　 通過研究比較發(fā)現(xiàn)，由邊界元計算所得的結果與已有的有限元結果十分接近，驗證了邊界元法是一種計